混凝土的结构设计精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇混凝土的结构设计范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

关键词：混凝土；结构设计；分析

中图分类号：TU7文献标识码：A文章编号：

混凝土结构设计是一个长期、复杂甚至循环往复的过程，在这过程中出现任何的遗漏或错误都有可能使整个设计过程变得更加复杂或使设计结果存在不安全隐患。因此，我们设计人员应按规范相应的构造要求严格执行，才真正确保设计质量的安全。

1 混凝土结构设计内容

1.1计算地震作用

规范中要求规则结构不计算扭转耦联的时候，平行于地震作用力方向的两边要乘以放大系数，一般较短边乘以1.15的系数，长些的边乘以 1.05 的系数，扭转刚度小时要按大于或等于 1.3 采用，地震作用计算要考虑扭转耦联产生的影响；质量、刚度不对称分布的结构要计入双向水平方向的地震作用扭转影响。

1.2计算质量系数

一般工程采用不少于 9 的质量系数，如果是2层结构采用6个，一般是取3的倍数，每层有3个自由度。计算的时候要检查质量振型参数，要保证不能小于90%，如果不够的情况，将导致设计的结构不够安全。

1.3计算最小地震剪重比

规范强制要求各楼层剪重比不小于规范给出的标准，当不满足要求时要检查质量系数，有效的质量系数不够要增加振型数的计算；有效质量系数能够满足时可能结构设计不合理，要合理分布结构质量和刚度。

1.4计算结构的位移、周期

周期比要控制在大震下扭转振型不靠前，用楼层竖向最大位移限制层间最大位移，位移比取最大和平均位移比值。

1.5计算柱长度

水平荷载造成的弯矩设计值超过总设计值 75% 时，框架柱长度按规范内 7.3.11-1 和 -2 公式计算的小值为准。

1.6确定柱配筋的方式

单偏压方式是按规范公式计算的，双偏压则是用数值积分法，整体计算建议使用单偏压方式，得出具体结果时再用双偏压复核。

1.7分析框架的结构

注意柱长度的计算系数；建议柱采用单偏压配筋；大截面的柱可以设与梁重叠处为刚域。

1.8分析混合的结构

模型数据尽量以原型输入，节点要有规律性，并合理的输入参数，墙体受压以墙段为单元进行计算，注意不要忽视小于 250 的墙段。

2 混凝土结构设计中应注意的问题

2.1 关于柱的设计

2.1.1 框架柱的截面设计

在钢筋混凝土结构中，柱的截面尺寸从下到上逐渐缩小，以节约投资，使设计更合理。柱截面尺寸减小的间隔层数为3～5层，如果间隔太密，会造成模板浪费、施工不便；太疏又起不到节约投资、降低造价的目的。每次每侧减小的尺寸以100～150为宜，如减得太多，有可能导致结构竖向刚度突变。另外，柱的最小截面尺寸应符合《混凝土结构设计规范GB50010-2002》第l1.4.11条的规定：矩形柱的宽度和高度均不宜小于300mm ；圆柱的截面直径不宜小于350mm 。

2.1.2 框架柱的箍筋肢距

《混凝土结构设计规范GB500l0-2002》第l1.4.15条规定“柱箍筋加密区内的箍筋肢距：一级抗震等级不宜大于200mm；二、三级抗震等级不宜大于250mm和20倍箍筋直径中的较大值；四级抗震等级不宜大于300mm。此处的“箍筋肢距” 的定义，规范没有明确的说明。按一般的理解，箍筋肢距应为每肢箍筋的水平距离。因此不少设计人员在设计时将箍筋肢距一律按均匀分布且不大于200mm（以一级抗震等级为例）。这样将使混凝土的浇捣发生困难。因为混凝土在浇捣时，是不允许从高处直接坠落的，必须使用导管，将混凝土引导到根部，然后逐渐向上浇灌。如果箍筋肢距过小，将无法使用导管。笔者认为“箍筋肢距” 应理解为“柱纵向钢筋的箍筋拉接点之间的距离”由此可以采用箍筋形式，这样既便于施工，对柱钢筋的拉接，也符合要求。

2.2 关于梁的设计

2.2.1 框架梁的负筋只需按计算配够，不必增加配筋量

在框架结构的计算中， 由于地震作用、风荷载等水平力的作用，往往使得框架梁的粱端负弯距远大过跨中正弯距。为了避免框架梁负筋过多过密，我们往往都将框架梁的负弯距乘以一个0.85左右的调幅系数进行调幅，使梁端负弯距减少，并相应增加跨中正弯距，使梁的上下配筋均匀一些。如果在框架计算是作了负弯距调幅，而配筋时又将负筋放大，就是没有道理而且是自相矛盾的。

2.2.2 梁侧纵向钢筋的配置

梁侧纵向钢筋包括梁侧纵向构造钢筋和梁侧抗扭纵筋。新混凝土设计规范规定梁腹板高度hw≥450mm梁侧应沿高度配纵向构造钢筋， 且间距不大于2OOmm。梁侧纵向构造钢筋对防止梁侧面的开裂具有非常重要的作用。

梁侧纵向钢筋的直径不应太大，一般以φ12～φ16为宜。在实际设计中，常常见到梁侧抗扭纵筋很大的情况，这是由于电算结果显示抗扭纵筋的面积较大。对这种情况应在计算和设计上做一些调整：

a.由于目前电算程序在结构构件分析时尚不能考虑现浇楼板对梁扭转的影响，而是由程序给出一个梁扭距折减系

数，合理选用梁扭距折减系数对控制梁的扭距是很重要的，一般情况可取0.4～0.6 。

b.对跨度较大的次粱支承于主梁上时，次梁的支承端会对主梁产生较大的扭距，这时可在电算程序中指定该次梁

的端支座为绞接。这种方法对解决粱在受剪扭情况下的超筋超限是非常有效的。

c.有时虽然做了以上调整，但梁的抗扭纵筋面积仍然较大。此时应将抗扭纵筋面积分摊一部分到粱的四根角筋其余部分面积按梁侧腰筋设置，梁腰筋直径仍以φ12～φ16为宜。

2.3 基础的设计

2.3.1 基础垫层与保护层

混凝土基础垫层的作用：一可方便施工，保证基础混凝土的浇筑质量，二可兼作混凝土保护层，对钢筋起保护作用。设计时，配有钢筋的柔性基础宜考虑设置垫层。垫层的厚度通常取70-100mm。在基本积极条件较好时，也可以不设垫层，但应注意施工时确保钢筋的保护层厚度满足要求。按规定，有垫层时，最小混凝土保护层厚度为35mm，无垫层时则为70mm。如果设置的垫层伸出基础四边，其伸出长度与垫层厚度相同。

2.3.2 基础宽度或面积的计算

在计算基础宽度或面积的时候，往往由于力学模型不明确或考虑问题不周详，，使得基础宽度或面积不足，下面列举三种情况用以说明。

情况一：墙体上作用有较大的集中力。当墙体上有较大的集中力作用时，通过墙体和基础可将此集中力向地基扩散，但这种扩散是有一定范围的，并且基底土反力并非均匀分布。如果设计时用该集中力除以墙段长度得到的平均线荷载来计算基础宽度，则可能造成局部基础宽度不足。

情况二：纵横墙体相交处，存在着基础面积重叠问题，由于地基受力面积的重复使用，造成地基应力加大。在四墙相交的十型节点处，三墙相交的口型节点处应力集中最为显著。因此，必须调整局部基础宽度以满足地基承载力的要求。上文提出了采用局部调整系数调整基础宽度的方法。

情况三：柱下单独基础与墙下条形基础混用，在框架结构中，有时为了减小柱基所受压力而设置墙下条形基础以承受底层墙体的重量。此时，由于地圈梁的作用，实际仍有一部分墙重难以计算，设计时往往忽略，从而导致柱下基础面积偏小。因此，笔者认为设计时应尽可能地使得计算模型简化和明朗化，从而避开由于结构模型模糊造成的隐患。

3 结束语

我国的混凝土结构设计规范已经基本形成体系，但限于条件和具体工作环境状况，存在一些设计方面的空缺和问题是难免的，为了使设计人员在混凝土结构设计中更好地贯彻执行向关设计规范等，做到安全适用、经济合理、技术先进和确保质量。

参考文献：

篇(2)

>> 混凝土框架结构设计要点控制分析 浅谈混凝土框架结构设计要点 建筑框架结构设计的要点问题 对现阶段钢筋混凝土框架结构设计的要点分析 浅析钢筋混凝土多层框架结构设计中的技术要点 关于混凝土框架结构设计的要点分析 关于框架结构设计的探究 框架混凝土结构设计要点探究 浅谈混凝土框架结构设计要点心得 多层建筑钢筋混凝土框架结构设计要点探析 钢筋混凝土框架结构设计要点及注意事项 框架结构设计要点分析 刍议建筑框架结构设计要点 框架结构设计要点探析 关于建筑框架结构设计要点分析 多层框架结构设计要点探析 刍论建筑框架结构设计要点 浅析建筑框架结构设计要点 异形柱框架结构设计要点分析 浅谈建筑框架结构设计要点 常见问题解答 当前所在位置：中国 > 经济法律 > 混凝土框架结构设计的要点探究 混凝土框架结构设计的要点探究 杂志之家、写作服务和杂志订阅支持对公帐户付款！安全又可靠！ document.write("作者：未知 如您是作者，请告知我们")

申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 摘要：钢筋混凝土框架结构是目前建筑行业最常用的结构形式之一，由于具有传力明确、布置灵活、能够满足多种功能需要，混凝土框架结构在各种多层工业与民用建筑中得到广泛应用。但是在混凝土框架结构设计中，仍存在一些概念性和实际性的问题，需要设计人员予以重视，以保证设计质量和建筑质量。 关键词：混凝土；框架结构；设计要点 Abstract: reinforced concrete frame structures is the construction industry the most commonly used at present, because has definite force transmission, flexible layout, to meet a variety of needs, concrete frame structure is widely used in all kinds of multilayer in industrial and civil architecture. But in the concrete frame structure design, there are still some conceptual and practical problems, designers need to be paid, in order to ensure the design quality and the quality of construction. Keywords: reinforced concrete; frame structure; design points 中途分类号： 文献标识码：A

混凝土框架结构主要由楼板、梁、柱和基础这四种承重构件组成，其中，主梁、柱与基础构成了平面框架，各个平面框架再用连续梁连接起来，从而形成空间结构体系。在层数和高度合理的情况下，框架结构可为建筑提供较大空间。这种结构可进行灵活的平面布置，能够满足多种工艺和功能的要求。下面介绍几个混凝土框架结构设计的要点。 1.结构的抗震等级选定

在进行结构设计时，先要根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2004）来确定建筑的类别。对丙类建筑而言，其抗震等级比照该地的抗震设防烈度进行计算；而对于乙类建筑，地抗震措施应该符合该地的抗震设防烈度要求，但是，若该地抗震设防烈度为Ⅵ～Ⅷ，则建筑物的抗震措施（体现为抗震等级）应该符合抗震烈度提高一度的要求；若某地的地震设防烈度为IX，则建筑物的抗震措施应符合比IX的抗震设防烈度更高的要求。 2.振型组合数的选取

振型组合数的选择有相关要求，对于较高的建筑，若不必考虑扭转耦联，则其振型数应≥3；若振型数须多于3，则宜取3的倍数，但应不大于层数；若建筑物的层数不大于2，则振型数可选择建筑物层数。对不规则建筑而言，若考虑扭转耦联，那么振型数应≥9；若结构的层数较多或结构刚度突变较大，那么振型数应多取：例如，若建筑的混凝土结构有转换层或顶部有小塔楼，其振型数应大于12甚至更多，但最多不能超过层数的3倍；只有在定义弹性楼板，且根据总刚分析法进行分析，认为有必要才可取更多振型。 3.关于混凝土结构计算和参数的要点

3.1关于计算简图的处理

在混凝土框架结构设计中，能否选择正确的计算简图，直接影响计算结果是否准确。最容易发生问题的就是关于基础梁的处理。一般而言，基础梁是基础的一部分，通常设置在基础的高度范围以内，计算底层高度是则应选取基础顶面到一楼楼板顶面的高度。基础梁只需考虑上部墙体的荷载，因此其构造只要达到普通梁的标准即可。若需设置基础拉梁，其断面和配筋可根据设计，截面的高度选柱中心距的 1/12～1/18，纵向受力的钢筋取所其连接的柱子的最大轴力设计值的十分之一作为拉力进行计算计算。但是，当基础埋得过深，便需要减少底层的计算高度和底层的位移，此时设计者可在±0.000以下的某个适当位置设置基础拉梁。此时，基础拉梁必须作为单独一层输入，底层计算高度便应取基础顶面到基础拉梁顶面的距离，二层计算高度则是取基础拉梁的顶面到一层楼板顶面的距离。基础拉梁截面及配筋要采用实际的计算结果。此外，若电梯井道采用钢筋混凝土井壁（设计时应尽量避免），那么简图定要根据实际情况输入，否则可能造成顶部框架柱的设计存在安全隐患。

3.2关于结构各种参数的选取

3.2.1设计基本地震加速度值

根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)的规定: 若抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值则应分别为0.1g和0.15g两种，若抗震设防烈度为8度，则设计基本地震加速度值分别为 0.2g和 0.3g两种。在计算中应该严格根据地震区的划分，选取正确的设计基本地震加速度值。

3.2.2结构周期折减系数

由于有填充墙存在，结构的实际刚度会大于理论计算刚度，实际周期则会小于计算周期，这样理论算出的地震作用的效应偏小，会使结构处于不安全状态。因此要对结构的计算周期进行进行必要折减。折减系数据填充墙材料及数量在0.7～0.9之间进行选择。

3.2.3梁刚度放大系数

SATWE或TAT等计算软件的梁输入模型都是矩形截面，没有考虑因楼板形成T型截面而引起刚度增大，造成结构实际刚度大于计算刚度，因此算出的地震剪力偏小，从而使整个结构偏于不安全。因此在使用计算软件时应适当放大梁刚度，放大的系数以梁取2.0边梁取1.5较为适宜。 4.混凝土框架结构构造配筋

4.1框架外挑梁配筋

由于占地面积受到限制，建筑要求某种特定的使用功能或者结构原因，建筑工程有时会在框架的梁端设计挑梁。而框架梁荷载和外挑梁的实际荷载是有不同的，因此框架梁和外挑梁的断面尺寸也会有所不同。有的设计人员在绘制设计图时只将框架梁上的某几根主筋向外挑梁延伸，却不知有些主筋事实上根本无法延伸进挑梁，等到施工时才发现这个问题，但往往为时已晚。

框架梁和外挑梁下经常会设置钢筋混凝土柱。在计算柱的内力和配筋时，有些设计者常会把它误认为构造柱，误认其配筋为构造配筋，悬臂梁也并没有按照计算配筋，这就可能导致水平荷载作用下的承载力不足，危害建筑安全。

4.2框架边柱柱顶配筋

对于混凝土框架结构的高层建筑，水平荷载对于结构的倾覆力矩以及由此在竖向构件中所引起的轴力和高度的平方成正比；顶点的位移和高度的4次方成正比。水平荷载是设计中需要控制的因素。框架顶层的风荷载较大，而屋面结构的荷重传给边柱的轴向总力比楼层边柱的总力要小，显然柱顶会有大偏心问题，顶层边柱节点出现轴向力对截面重心的偏心距大于0.5倍的柱截面高（e0>0.5h）。根据框架结构的构造要求，横梁上部钢筋应全部伸入柱内，且伸过横梁下边；柱内一部分钢筋伸到顶端，另一部分则伸到横梁内部，而根数依计算确定且不能少于2根。设计人员在设计图时会将边柱柱角的钢筋弯入梁内，但由于柱宽大于梁宽，柱角的纵筋要完全伸入梁内是不可能办到的，这应该引起设计人员的注意。

4.3框架梁、柱箍筋配置

根据《建筑抗震设计规范》的规定，工程设计中常取的梁、柱箍筋加密区的最大间距是10厘米，非加密区的箍筋最大间距为20厘米。在电算程序信息中也通常将梁、柱箍筋加密区的间距内定为10厘米，由设计人员根据规范确定箍筋的直径和肢数。当框架梁中由于种种原因纵向钢筋超筋时，梁端如果适当加大抗剪承载力对结构抗震很有利，这也是为什么当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时，规定梁的箍筋直径应比最小构造直径增大2mm。对于框架柱，当框架内定柱加密区箍筋的间距为10厘米时，有时也有可能因为非加密区箍筋间距采用20厘米而引起配箍不足。需指出的是，非加密区在配箍验算时可不考虑强剪弱弯的要求。

篇(3)

【关键词】建筑混凝土；结构设计； 特点；原则；要点；注意事项

一、建筑混凝土结构设计的原则及其特点

1、建筑混凝土结构设计的原则主要有：（1）结构性。在混凝土结构设计过程中，要充分了解其结构与各要素是非常重要的。建筑结构决定着建筑的性能和质量，影响着它在建筑中的使用和发展情况，同时它也是性能的载体，还可以反作用于结构。（2）整体性。混凝土结构设计的整体性是指把各个部分组成一个整体，研究整体的功能和设计规律，从整体和部分中发现整体的特征。（3）最优化性。混凝土结构设计中存在差异整合，使建筑的各个部分合理的组合在一起，差异的部分相互互补，相互支持，相互需要，保证着整合后的性能。建筑结构的形成也离不开差异整合，充分体现了它的重要性，在设计过程中，我们要重视这一点。 （4）动态性。混凝土结构设计的动态原则是把握系统的内外联系，以及发展趋势，动力规律、方式等方面，使混凝土在建筑中得到更好地应用。

2、建筑混凝土结构设计的特点。（1）结构应具有良好的延性。相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。建筑结构的耐震主要取决于结构的承载力和变形能力两个因素。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免建筑在大震下倒塌，必须在满足必要强度的前提下，通过优良的概念设计和合理的构造措施，来提高整个结构、特别是薄弱层（部位）的变形能力，来保证结构具有足够的延性。因此，在结构设计中应综合考虑这些因素，合理设计，使结构具有足够的强度、适宜的刚度、良好的延性。（2）建筑结构刚度的适宜性。随着建筑的高度的不断增长、侧向位移较大的建筑越来越多。因此，在建筑设计中，不但结构强度的要求非常重要，也不能忽视结构的适用性，确保了结构的合理振动频率、控制水平层位移。（3）侧向力的把握。在建筑结构设计过程中，侧向力已成为结构形变及内部结构发生变化的主要影响因素，无论是民用建筑还是在建筑，所有在自重、雪活荷载和负荷、负荷力，再加上风、地震和力水平影响都会作用在结构上，水平荷载内力和位移逐渐增加，因此水平荷载和地震力是其主要的控制因素。

二、建筑混凝土结构设计要点

1、结构选型。结构选型需要考虑的问题：结构规则性问题、结构超高问题以及嵌固端设置问题。建筑的结构规范新旧版本有着很大的不同，在新规范中，对于结构的限制条件也有所增加。并且，新规范明文规定建筑不应采用严重不规则的设计方案。因此，结构工程师需要在执行新规范时多注意不同之处，避免施工设计时处于被动状态。建筑结构的总高度在抗震规范以及高度规范当中都有着严格的限制，新规范中对于超高问题有了新的规定，增加了除了a级高度建筑以外的b级高度建筑。所以在进行结构选型时需要注意控制超高问题。建筑往往带有地下室，因此结构设计工程师需要对嵌固端设置进行重视。

2、概念设计。基于建筑结构的抗震能力，在结构设计过程中需要设计人员在设计时采用结构概念设计。这种设计方式对建筑师以及结构设计师有很高的要求，必需严格地遵守结构概念设计的规范规程以及各项规定，设计过程中需要对建筑结构进行全面的分析，不能仅仅依靠计算来进行设计。在进行结构体系设计时，需要对结构选型以及平面布置的规律提高重视程度，选用具有较好的抗震能力以及抗风性能，并且经济性较高的结构类型，并要对结构进行计算简图的设计，保证结构的地震力有合理的传递，并保证在两个主轴方向有相近的动力特性。另外，概念设计可以保证建筑受到中等级地震后可以通过修复继续使用，而在遇到高等级地震时可以保证不倒。为保证“中震可修，大震不倒”的目标，需要专家对设计提出具体指标，对建筑的稳定性以及弹性进行完善的设计。

三、建筑结构设计的注意事项

1、结构体系的注意事项。结构体系的选择应从建筑、结构、施工技术条件、建材、经济等各专业综合考虑。结构的规则性问题。规范在这方面有相当多的限制条件，例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此，结构工程师在遵循规范规定上必须格外注意，避免后期施工图设计阶段工作的被动。结构的超高问题。在抗震规范与高规中，对结构总高度都有严格限制，除将原来的限制高度设定为A级高度建筑外，还增加了B级高度建筑，因此，必须对结构高度严格控制，一旦结构为B级高度建筑或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。

2、扭转的注意事项。建筑结构的几何形心、刚度中心、结构重心即为建筑三心，在结构设计时要求建筑三心尽可能汇于一点，即三心合一。结构的扭转问题就是指在结构设计过程中未做到三心合一，在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。为避免建筑物因水平荷载作用发生扭转破坏，应在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局，尽可能使建筑物做到三心合一。在水平荷载作用下，高层建筑扭转作用的大小取决于质量分布。为使楼层水平力作用沿平面分布均匀，减轻结构的扭转振动，应使建筑平面尽可能采用方形、矩形、圆形、正多边形等简面形式。在某些情况下，由于城市规划对街道景观的要求以及建筑场地的限制，高层建筑不可能全部采用简面形式，当需要采用不规则L形、T形、十字形等比较复杂的平面形式时，应将凸出部分厚度与宽度的比值控制在规范允许的范围之内，同时，在结构平面布置时，应尽可能使结构处于对称状态。

3、设缝的注意事项。温度伸缩缝、沉降缝、防震缝是建筑结构设计中较重要的构造措施。对温度伸缩缝，其影响因素很多，规范用规定结构伸缩缝的最大间距来控制，还规定了最大间距宜适当减小和适当放宽的情况，应根据实际工程的具体情况执行相关条文。沉降缝由于同一建筑物中各部分基础显著的沉降差产生，在设计中，通常用“放”、“抗”、“调”等办法解决，即设沉降缝、采用刚度大的基础、调整各部分基础形式或施工顺序。防震缝在规范中有明确规定，但应据实际情况适当放宽或缩小。

4、侧向位移限值的注意事项。高层建筑结构的水平位移随着高度增长而迅速变大，为防止位移过大，规范对顶点位移和层间位移都作了限制。控制顶点位移u/h的主要目的是保证建筑内人体有舒适感和防止房屋在罕遇地震时倒塌。但控制房屋在罕遇地震时倒塌与否的条件是结构极限变形能力而不是u/h限值。另外，为使结构具有较好的防倒塌能力，应在结构计算中考虑相关效应。控制层间位移u/h的主要目的是防止填充墙、装饰物等非结构构件的开裂和损坏。

结束语

城市化建设的快速推进，促进了建筑业的发展，并且建筑体型规模越来越大，对结构设计人员的要求越来越高。而建筑主要都采用钢筋混凝土结构，这种结构有着较高的强度以及荷载能力，可以保证建筑的结构稳定，因此对其进行研究分析具有重要的现实意义。

参考文献：

[1]李树，浅谈钢筋混凝土工作原理[J] 中国房地产业・理论版 2012

篇(4)

关键词：高层建筑；混凝土；抗震结构；设计

中图分类号：S611文献标识码： A

引言

地震影响因素十分复杂，是一种不能预见的外部作用，目前的计算方法依旧处于半经验半理论的方法，在实际工作当中，想要对于建筑的抗震性进行精确的计算有很大的难度，因此，建筑设计师在进行高层建筑时，应重返考虑高层建筑的抗震问题，采取相应的安全防患措施，做到真正的防患于未然。

1、高层建筑混凝土结构的特征

混凝土结构建筑的楼层在10层或10层以上，或者建筑高度超过28m，定义为高层建筑。从定义中可看出高层建筑的特点体现在层数和高度上，而高层建筑更本质的特点是水平荷载设计起到关键作用。在高层建筑中研究建筑的抗侧力能力是抗震设计的重点，地震荷载和风荷载主要作用于建筑的水平力，其中地震荷载起控制的作用。破坏时间短，无规律的作用强度大，水平方向上的振动加以扭转振动是地震力对建筑的破坏特点。在设计过程完全应用弹性理论来设计以提高建筑的抗震性能是不可行的。因为会增加抗侧构件的数量，使结构的自重增加，导致在地震中，由于建筑自身的惯性力过大，使抗震性能降低。

2、建筑抗震级别

我国房屋建筑工程可以分为以下四个抗震设防类别

2.1、特殊设防类

指使用上有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑。简称甲类。

2.2、重点设防类

指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑。简称乙类。

2.3、标准设防类

指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑。简称丙类。

2.4、适度设防类

指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害，允许在一定条件下适度降低要求的建筑。简称丁类。

3、高层混凝土建筑抗震结构设计原则

3.1、结构布置

平面布置是指在建筑设计的平面图上，将柱和墙的位置以及对楼盖具有的传力作用进行合理的设置。依据建筑的抗震性能来看，最关键的是尽量将建筑结构平面的刚度中心与质量中心相靠近或相重合，以降低地震力对建筑的破坏力。为了减轻建筑自身的重量，在设计时应以结构的平面规则、对称为宜。结构的刚度在竖向上应保持均匀，可尽量较为规则的设计竖向结构，少做平面上的变化。在安全规定内设计结构的高度和宽度，并且需限制两者的比值，以使结构有较好的整体刚度和稳定性。

3.2、防震缝设置

建筑平面结构复杂时，可通过使用防震缝，将复杂面划分为简单且规则的平面，但是在高层建筑中，不宜使用防震缝。如果无法避免设缝，那么应根据不同的结构，按照需要较宽的规定来设置宽度。建筑的高度不超过15m，其防震宽度宜采用70mm；高度大于15m，应根据不同的度数相应的增加高度和防震缝宽度。

4、高层建筑混凝土抗震结构设计分析

4.1、选择场地地基

选择场地地基首先要依据实际工程需求，同时还要考虑地震活动情况。分析天然地基时的抗震承载力要按照不同的场地来进行，此外，根据不同场地来分析地震所导致的危害度。如果有必要，可使用规范的地基来进行处理。可根据地震强度、场地土的厚度、断裂的地质历史来明确避让距离，从而对场地范围内的地震断裂的确定有利。一定要保证避开对不利的建筑地段来进行场地地基的选择，如果依法避开，可以运用合适的抗震措施来进行。

4.2、增加抗弯结构宽度

增加抗弯结构体系的有效宽度，在高层建筑钢筋混凝土结构抗震设计中能提高建筑的抗倾覆力矩，并且侧移三次方的比例能得到减小，利用结构力学中的弯矩平衡法进行计算可更好的理解这一设计方式。在实际的建筑工程的设计中，竖向构件在结构体系中的良好连接是必须要做到的。在框架结构设计中，设计构件应遵循强压弱拉、强柱弱梁、强节点弱杆件和强剪弱弯的原则。在实际当中，为实现框架与剪力墙的协同一致需控制各层楼板的变形量。剪力墙的主要受力是弯曲变形，结构的主要受力是剪切变形，将两者进行有效协调变位，能实现框架抗震。

4.3、设计构件布置方式

结构设计中的抗力构件的布置应发挥最有效的作用，以提高结构的整体协调力，例如斜撑、水平撑及桁架体系等。在实际的设计中，不宜忽略其在结构中的作用，应根据具体受力状态，发挥杆件的抗拉和抗压能力。交叉撑或斜撑是最有效抗衡抗侧力的钢骨混凝土构件，其构件可完全适应受拉或受压的状态，且可充分是钢材抗拉能力和混凝土构件的抗压能力得到发挥的同时，又可在水平方向上增大架构的抗侧移刚度，以增强高层建筑缓凝土结构抗震作用。

4.4、高层混凝土建筑各层结构参数设置

通过在模拟地震中对设施的分析，我们能够根据得到的数据对各层的参数进行设置。例如高层混凝土结构建筑中的墙体承载能力等方面。在预处理阶段，应在充分了解羡慕的地形条件、质量检测等多个方面的基础上，建立设计的框架，应用设计理念做出说明，完成高层混凝土结构建筑的设计工作。在高层混凝土结构设计工作中，最好能够建立设计信息库，便于工程师用查找案例并总结的方法来展开工作。在研究结构综合受理情况时，应选出相应的模型，并以此对建筑结构的合理性进行判断。要对计算机运算结构展开研究，为以后的计算机运算提供一句。高层混凝土建筑要处理包括站东周期、扭转角度等多种参数，因此，对于高结构的设计应经过反复推敲，确保其具有良好的抗震能力。

4.5、重视结构的规则性

在进行高层混凝土结构建筑设计时，应重视高层结构的规则性，对于严重不规则的设计方案买，不能进入选择的行列。合理的布置能够对结构的抗震起到有效的提升，在设计中应提倡平、立面的对称。经过对震害的研究我们呢可以发现，对称建筑在地震中受到的伤害最低，对于采取抗争措施和处理都较为便利。

4.6、增加承受荷载的构件截面

在实际结构的设计中对承受地震力的构件应增大构件的最大部分截面，主要表现为在底部中应用加强层。通常情况下在剪力墙底部的加强层，其高度应设计与底部两层的较大值，或1/8的墙肢总高度相接近。高度大于150m的剪力墙，墙肢总高度的1/10是其底部加强部位的高度。为保证结构的延性需要对截面的尺寸进行限制，以防止产生脆性破坏，尤其对于抗震结构的截面限制条件更为严格，将x设为混凝土受压区域梁端截面构建的高度，考虑钢筋的受力情况，计算结果应符合以下条件;一级，x≤0.25h0；二、三级，x≤0.35h0，H0表示为截面的有效高度。

4.7、发挥楼盖的水平隔板作用

在建筑结构设计中将竖向的受力构件，也设计为是受弯构件，主要抗倾覆构件能在压力作用下，保持整体结构的稳定性。同时能减少增加的构件数量，减轻结构自重，降低工程造价。在高层建筑中，实际楼盖发挥的隔板作用应符合计算假定：假定全部楼层采用刚性楼板。这主要因为结构楼板的刚度足够，楼板有一定的厚度并配有钢筋，且在平面内的开洞进行了限制。如果假定不符合，在地震力的作用下楼板会成为薄弱层，结构会在层高处竖向构件发生破坏，导致结构整体发生垮塌。

4.8、对结构体系要合理的选择

抗震设计要考虑的关键问题就是抗震结构体系，建筑是否安全和经济取决于结构方案是否合理。

4.8.1、在对建筑结构体系进行合理选择时，要考虑到地震作用有合理的传递途径以及计算简图要十分明确，除此以外，受力以及传力路线等都要符合抗震分析。

4.8.2、在选择建筑结构体系时，要考虑到赘余度功能和内力重分配功能，这两个功能是进行抗震概念设计时的重要原则。

4.9、结构构件的延性要得到提高

对各个构件延性水平的提高是抗震概念设计在建筑结构设计中应用的关键问题。抗震措施主要有：采用竖向和水平向的混凝土构件，从而对砌体结构加强约束。这样一来，配筋砌体在地震中产生裂缝后也不会倒塌，让建筑物在地震中不会完全丧失重力荷载的承载能力。

5、结语

对于高层建筑来说，抗震设计是非常重要的，一个优良的建筑抗震设计，必须是在建筑设计和结构设计相互配合协作共同考虑抗震的设计基础上完成。随着社会经济的发展，很多新型的结构、新的技术不断出现，设计人员要不断利用这些新结构和新技术进行抗震结构设计，从而为人们的生命财产安全做好保障。

参考文献

[1]陈天华.高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J].中国科技信息,2011,16:42.

[2]柏芸.试论高层混凝土建筑抗震结构设计[J].门窗,2013,06:201-202.

篇(5)

关键词: 钢筋混凝土框架；民用建筑；结构设计；加强处理

1工程概况

该工程是一幢底层商业网点的单元式住宅楼，建筑面积8994m2，建筑层数为6.5层，总高度23.5m,建筑占地1260m2,详见附图1, 附图 2结构平面图。工程自然备件：基本风压0.3KN/ m2,抗震设防烈度6度,地基承载力(本工程所选持力层)特征值300KPa。

2 结构选型

建筑物的结构设计,不仅要求具有足够的承载力,而且必须使结构具有足够抵抗侧力的刚度,使结构在水平力作用下所产生的侧向位移限制在规定的范围内,基于这个原理,本工程综合分析了结构的适用、安全、抗震、经济、施工方便等因素,选取了图1、图2所示的框架结构体系,由钢筋混凝土框架承担竖向力和侧力。钢筋混凝土框架刚度布置相对比较均匀,在满足建筑功能情况下,尽量减少平面扭转对结构的影响。

由于该工程体型相对简单,荷载较均匀,且桩端下不在软弱下卧层,桩型为端承摩擦桩,所以该工程只在±0.000以上19轴与20轴间设110mm宽的防震缝,同时兼作伸缩缝。

3 楼盖设计

工程选用的是主次梁楼盖,主次梁楼盖虽然存在着结构高度较大和模板安装制作比较复杂的问题,但却具有下列优势:

(1)楼盖混凝土折算厚度最小,自重最轻；

(2)开间大,房间布局灵活；

(3)承载力大；

(4)对结构整体刚度的贡献比平板和双向密肋楼盖要大得多。

3.1 板厚取值

现浇楼盖中,板的混凝土用量约占整个楼盖的50~60%,板厚的取值对楼盖的经济性和自重的影响较大,在满足板的刚度和构造要求的前提下,应尽量采用较薄的板,双向板的最小板厚度为80mm,板的厚度与跨度的最小比值:四边简支板为1/40,连续板为1/50。工程最大板跨为5m,其余板跨均小于4m,考虑到工程为住宅楼,板内有埋机电暗管,因此小于4m的板跨板厚也取100mm,5m板跨板厚取140mm。

3.2 板的配筋

板的配筋要注意对不同标高的板进行调整,如卫生间,阳台处,标高都为H-0.05m。负筋在板有高差情况下要断开配筋。

卫生间处错误配筋图

卫生间处正确配筋图

3.3 支座负筋直径的取值

对于工程的设计,一般板厚都≥100mm根据简支板现行混凝土结构设计规范给出的最小构造支座负筋为φ8@200,这与旧规范所给的φ6@200相比要合适一些,因为φ6@200的筋太软,钢筋架易被踩蹋,致使负筋的有效高度很低而发挥不了构造负筋的作用。φ8钢筋虽比φ6钢筋要好些,但如不采取其它措施,也同样易产生构造负筋变位。

4 如何合理布局主次梁与柱网

从广义讲是楼面荷载通过板传给次梁,再由次梁通过受弯传给主梁,最后由主梁传给柱子。在支承和传递荷载的过程中,主次梁的变曲变形I及它们各自承担的弯矩M与其自身跨度的平方成正比,而与弹性模量E和弯曲平面内截面惯性矩Io成正比,另一方面,从设计要求来分析,建筑功能要求主次梁所占的结构空间高度越小越好。

因此,本工程做主次梁楼盖的柱网布置时考虑上述影响优先选择的柱网是矩形以短跨为主梁,长跨为次梁,而且短跨与长跨的比例应小于0.75比较经济,工程一般比较常取0.65~0.7,这样设计出来的主次梁截面高度能协调一致,从而保证楼盖的结构高度最小。另一方面,从工程的使用功能和建筑美学方面考虑,主梁的布置是依据房间布局而定的。

在正常使用荷载作用下，本工程采取以短跨主梁截面尺寸为250mm×600mm,次梁截面尺寸为200mm×400mm，现浇板厚为100mm的设计。

4.1 现浇板的考虑

在水平荷载作用下,通过框架梁和现浇板的共同受弯来约束柱顶的转动,使柱子产生自上而下的反弯曲,从而形成楼架作用。由于梁板的共同作用, 不仅提高了框架梁的截面刚度,还提高了梁端负弯矩承载能力。因此设计工程时特别注意了下列问题:

(1)框架弹性受力分析时框架梁的合理截面形式

在进行整体现浇梁板分析时,为计算方便,把框架梁简化为矩形截面与无楼板或预制楼板的空框架一样计算,很显然这与现浇梁板框架结构的实际性能不符。

若进行整体现浇梁板的框架分析时,框架梁的线刚度仅取矩形截面IR值,计算得出的自振周期明显偏大,而实际上框架位移值要比计算值小,则该框架结构实际承受的地震作用及其效应都将比计算值大。

在垂直荷载作用下的梁端负弯矩计算值偏大,而跨中正弯矩值却偏小等。所以,设计时根据整体现浇梁板共同工作的特性和原理,按规范规定的有效翼缘宽度,将现浇板作为框梁架的翼缘,共同参与弹性受力分析。

(2)梁端负弯矩钢筋的合理分布范围

对作为框架梁翼缘的现浇板内与梁肋平行的钢筋参与梁端正截面抗弯承载力工作的问题,在《混凝土结构设计规范》(CB50010-2002)和《建筑抗震规范》(GB500-2001)（2008年版）中都未很明确的规定。

为实现“强柱弱梁”的设计目的,保证在罕遇地震时,能很快地在梁端附近出现塑性铰线,形成具有延性的结构体系。应将按设计荷载,地震作用计算所需的梁端弯矩钢筋合理地分布在梁肋及其有效的翼缘宽度范围之内。

至于多少有效翼缘宽度内的钢筋可以被考虑,共同参加梁支座正截面的抗弯工作也暂时没有定论。根据经验取梁每侧6倍板厚范围内的板上,下钢筋参与共同抗弯。

在工程设计时为保证以上4.2.1,4.2.2两点的共同作用,梁端弯矩在SATWE程序的调整信息下进行调整,梁端弯矩的调幅系数取0.8~1.0。

(3)梁跨中弯矩的取值

在工程的设计过程中未考虑活荷载的不利分布,而仅按满布计算,考虑该工程层数只有6层,可通过调整跨中弯矩增大系数来加大梁的跨中弯矩,以达到考虑活荷载不利分布影响的目的,弯矩增大系数的取值范围为1.0~1.3对于考虑活荷载不利分布的各层,此系数不起作用。

(4)梁扭矩折减工程的现浇楼板采用刚性楼板假定。

这时宜考虑楼板对梁抗扭的作用而对梁的扭矩进行折减,折减系数一般为0.4~1.0对于工程折减系数取0.4。若考虑楼板的弹性变形,梁的扭矩不应折减。

(5)梁刚度增大

主要考虑现浇楼板对数值的作用,楼板和梁连成一体按照“T”形截面梁工作,而计算时梁截面取矩形,因此可将现浇楼面中梁的刚度放大,通常现浇楼的边框梁取1.5,中间框架梁取2.0。

4.2 关于次梁受力

工程所用的设计软件PK引入了构件的内力大小与其刚度成正比,并由变形协调条件确定。根据空间三维分析,次梁不再像平面框架分析方法中那样作为荷载加到主梁上,而是与主梁共同作用。

其次从结构中可以看出,局部结构布置较复杂,主次梁有时很难确定,梁的支座和跨长也就很难确定,只能根据刚度条件来计算其实际受力状况,不过,大多数情况下,对于框架梁,一般以柱间距为一跨这与平面框架分析是―致的,但对于非框架梁,应该一榀框架梁到另一榀框架梁之间为一跨。

4.3 箍筋加密

工程抗震设计,框架梁的梁端1.5~2h(h为梁高)范围内箍筋需要加密,这是为了使梁端可能产生塑性铰的区域有较好的延性,这是抗震设计的构造要求。显然,构件除了要满足抗震构造要求外,还需保证在受力状态的安全,如梁还应满足竖向荷载作用(或与水平荷载组合作用)下抗剪承载力的要求,以此确定抗剪箍筋的数量。

但工程所用的PK软件只输出框架梁端(节点)处的剪力和箍筋面积,梁其余部分的剪力和箍筋面积的变化情况不得而知,导致用程序计算时在加密区1.5~2h长度内满足梁端部受力和构造要求(如箍筋间距为100),而在非加密区(1.5~2h以外)范围内的箍筋数量则按加密区数量50%（如间距200)配置,本人认为这是不安全的,框架梁的剪力,在竖向均布荷载作用下,剪力反对称,若中间的箍筋数量按加密区数量的50%配置,则加密区的长度至少需要L/4（L为梁长)。

5 柱设计

工程框架柱设计的一个突出问题就是钢筋混凝土柱的轴压比问题。在设计中经常出现框架柱的断面由轴压比限值确定。这往往使柱子断面很大,一方面,这样大的柱子很容易使柱的剪跨比大于2而形成短柱；另一方面, 由于柱断面很大占去了许多建筑空间, 建筑师们不易接受，同时由于自重增大引起地震反应增大,造成恶性循环。

5.1 工程轴压比限值的实质

规范通过限制轴压比,主要是希望柱发生延性好的大偏心受压破坏,有足够的变形能力，在高轴压比情况下Ⅴ-滞回环骨架曲线的下降段比较陡,滞回环的丰满程度差,在循环次数不多的情况下,框架柱丧失的承载力较大,耗能的能力较差,在低轴压比情况下Ⅴ- 滞回环骨架曲线下降段比较平缓,框架柱承受变形能力较大,而承载力降低不明显,对轴压比加以限制,即要求在满足一定层间变形时,在反复荷载作用下滞回曲线在第三个循环抗力下降量不超过前一个循环抗力下降量,保证在大变形下,仍有稳定的承载能力,从而保证框架柱“大震不倒”。

影响工程的因素

(1)选用矩形截面柱的原因

框架柱的断面形状将直接影响着柱截面界限破坏时钢筋和混凝土内应变,应力的分布和混凝土受压边缘的极限应变,从而影响到不同的截面形式的框架柱,反映出的强度变形特性是不一样的,在相同条件下,圆形柱的轴压比限值可提高10%左右。但本工程为住宅建筑,考虑房间布局的因素,只选用矩形截面的柱而不考虑选择圆柱。

(2)剪跨比的确定

建立在截面界限破坏基础上的轴压比公式中,未考虑剪应力的影响,也没有体现出剪跨比的影响,事实上,剪跨比能够大体反映截面上弯曲正应力与剪切应力的比例关系,因而是框架柱破坏形式的主导因素。

通常为框架柱的剪跨比越大,延性越好:在一般配筋条件下,当λ＞2时,框架柱在横向水平剪力作下,一股都会发生延性好的弯曲破坏；当λ≤2时,框架柱就变成了短柱,在横向水平剪力作下,一般发生延性差的剪切破坏,这种情况在工程中出现在与楼梯休息平台相连的框架柱和有大开窗处的框架柱。对本工程短柱采取全长加密,取φ8@100。

(3)箍筋约束的影响

在利用界限破坏条件推导框架柱的轴压比限值时,并没有考虑箍筋约束的有利影响,箍筋能改善混凝土的受力性能,特别是能提高混凝土受压边缘的最大压应变。

(4)混凝土的强度等级的影响工程不考虑采用高强混凝土,因为高强混凝土虽可以减小轴压比,但是混凝土的强度等级不一样,fc和不一样,―般情况下,随着混凝土强度等级的提高,变形能力变差。

总之,柱子设计关键是控制轴压比。根据规范，本工程轴压比限值取0.9。另外一个关键问题就是短柱现象,千万不要忽略了。

6 结语

由工程的结构设计看；我们可以看到,地震作用比较复杂,我们应从结构的整体着眼,针对一些薄弱环节，集中部位,连接节点,对抗侧力构件等进行加强处理。

参考文献

[1]GB50010-2002混凝土结构设计规范[S]。中国建筑工业出版社,2002.

篇(6)

【关键词】混凝土；结构设计；控制方法

1.超长结构设计与施工常见问题

根据大量工程施工实践显示，影响混凝土见解裂缝的因素很多，不确定性很大，而且间接作用的影响还有增大的形势，在实际工程中主要存在三个方面的问题：

（1）在混凝土施工浇筑过程中水泥水化热使混凝土内外温差在结构内部产生压应力，表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，混凝土表面产生裂缝。另外在混凝土降温阶段混凝土逐渐散热冷却产生冷缩，加上混凝土硬化过程中本身的收缩，就会产生较大的收缩应力，当超过混凝土的极限抗拉强度时也会产生裂缝，有的时候还好贯彻整个截面。

（2）环境温度的变化引起的结构材料自身的热胀冷缩所产生的一种温度应力，这种应力存在工程施工阶段和工程完工的使用阶段，混凝土收缩和温度变化，这种简洁作用引起的变形和位移对于超静定混凝土结构可能引起很大的约束力，导致结构构件开裂，甚至使得结构受力形态发生改变。

（3）超长结构的另外一个问题就是结构太长，当兼职场地地质情况复杂深度相差较大时，结构两端的沉降差会很大，如果不设置沉降又未采取相应构造措施时，构造就会倾斜或产生裂缝。超长结构采取有效措施后可避免发生裂缝，如何控制、如何避免结构裂缝在超长结构设计中是很重要的，裂缝控制是一项综合性很强的系统工程，设计到设计方法，建筑造型，结构形式与构造、施工工艺、建筑材料、气候环境、工程地质等各种因素。在设计中应综合考虑个方面因素，采取合理的构造措施。

2.超长建筑无缝设计的控制方法

在不设置永久沉降缝的情况下，不均匀沉降的控制是工程设计关键技术之一，为了有效控制差异沉降，并达到安全、经济的目标，采取以下各项措施：

2.1 控制绝对沉降量

主楼荷载大，裙房部分荷载小，纯地下室区域处于抗浮状态，各区域荷载差异极大，对不均匀沉降十分敏感。因此设计应采用变刚度调平理念，用不同桩参数和桩密度来强化主楼基础，弱化裙房和纯地下室基础，达到减小主楼与裙房和纯地下室的差异沉降。弱化裙房和纯地下室基础，采用桩长相对较短、持力层较弱的桩基，在主楼沉降的同时，带动相邻跨较弱的裙房或纯地下室基础产生部分沉降，从而在高低层过渡区形成缓和沉降曲线，减少沉降量突变造成的不良影响。这一原理已在以往的工程沉降实测中得到了验证。

2.2 设置调节沉降差的沉降后浇带

主楼与裙房和纯地下室的结构及基础设计成整体，但在施工时用沉降后浇带把两部分暂时断开，一般待主楼结构施工完毕，但若有沉降观测，根据观测结果证明主楼结构的沉降在主楼结构完工之前已趋于稳定，也可适当提前或当主楼与裙房之间的沉降差小于设计或规范要求，然后再采用微膨胀混凝土浇灌沉降后浇带，将高低层连成整体。沉降后浇带的设置旨在通过沉降后浇带封闭前，主楼沉降可以大部分独立完成，以降低主裙楼之间的沉降差，使主裙楼之间的差异沉降控制在可以接受的程度。设置“沉降后浇带”的基础，设计时应考虑两个阶段不同的受力状态，分别进行内力分析。设置沉降后浇带的大底盘高层建筑的沉降分析，应分两阶段进行：沉降后浇带封闭前，应根据沉降后浇带设置位置，按几个分块独立建筑，考虑其相互影响，按《建筑地基基础设计规范》的方法计算其变形；沉降后浇带封闭后，根据《建筑地基基础设计规范》规定，在同一整体大面积基础上建有多栋高层和低层建筑时，按照上部结构、基础与地基的共同作用进行变形计算。考虑上下共同作用来协调多塔楼结构的不均匀沉降，使得筏板内力更趋均匀，差异沉降有效减少，设计更合理、更符合实际情况、更经济。

2.3 预先设定标高差

经沉降计算，把主楼标高定得稍高，裙房或纯地下室标高定得稍低，预留两者沉降差，使最后两者实际标高基本一致。

3.混凝土收缩应力和温度应力控制方法

对于超长结构的无缝设计，一般的设计思路是：抗放兼备、以抗为主的原则。新浇混凝土在硬结过程中会收缩，已建成的结构温度变化时会热胀冷缩，在正常养护条件下施工后的头1～2个月混凝土硬结收缩量占年收缩量的45%～75%；而温度变化对结构的作用则是经常的，当这两种变形受到约束后，在结构内部就会产生收缩应力和温度应力，当这两种应力分别超过混凝土抗拉强度时就会导致混凝土开裂而形成收缩裂缝或温度裂缝，引起渗漏水。在不设永久伸缩缝的情况下，有：

3.1 设置施工后浇带

施工后浇带是传统的做法，通常每隔30m～40m左右设置一道1m宽后浇带，以消化收缩变形，减少混凝土收缩应力，上述后浇带一般在其两侧结构施工完成45d～两个月后，采用比后浇带两侧混凝土强度等级高一级的微膨胀混凝土进行浇筑。

3.2 设置施加预应力

对于超长大型地下室底板、侧墙及顶板采用预应力混凝土可降低结构钢筋及混凝土的用量，提高了结构的刚度及抗裂性能。对混凝土结构适当施加预压应力，用以抵消由于温度、收缩等原因产生的拉应力，从而达到控制甚至避免结构开裂的目的。其既可提高地下室的防水抗渗性能，也能免除伸缩缝的留设；扩大地下室柱网，提高了工程的实际使用面积和空间布置的灵活性，从而改善了建筑物的使用功能。

3.3 配筋控制

构件配筋考虑温度影响，且适当提高构件最小配筋率：

（1）基础底板及地下室顶板的最小配筋率控制在0.3%左右（双层双向），中楼板控制在0.25%左右（双层双向）。

（2）梁的腰筋配筋率，控制在每侧0.20%；且腰筋细而密，间距控制在150mm以内。

3.4 添加抗裂纤维

混凝土作为抗压强度高、成本低廉、应用最为广泛的建筑材料，存在着固有的弱点-抗拉强度低、抗裂性差、韧性小等，因此也限制了混凝土性能的充分发挥。目前，在混凝土中添加纤维来提高混凝土耐收缩断裂性（如钢纤维、合成纤维、天然纤维等）是近年来研究和应用最为广泛的途径之一。考虑到经济的因素，在以往的工程中掺加价格较低的聚丙烯纤维，取得了预期的效果。所以，在不采用预应力的情况下，在受气温和约束影响较大的地下室侧墙及地下室顶板添加聚丙烯纤维。

3.5 材料和施工质量控制

混凝土原材料应采用低收缩、低水化热水泥，控制水泥用量，掺入适当的粉煤灰和外加剂、控制水灰比。控制砂石骨料含泥量和级配、合理选择混凝土配合比。施工应注意控制混凝土外加剂的品种、质量和剂量。

4.结束语

总之作为设计人员应根据不同的工程采取相应的措施，不断摸索出具有针对性的设计方案，这是我们作为一名合格的设计人员责无旁贷的责任。

参考文献：

[1]美国混凝土协会规范.AC1318.

篇(7)

关键词：高层混凝土；连体结构；设计方法

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

连体高层建筑，这一结构，在近年才开始出现并且广受欢迎，但是在我国，并未大量的涌现，原因在于：对于连体结构来讲，需要很好地协调各建筑物承受的作用力，扭转效应非常的明显，受力复杂度比较高，故而设计的时候，难度很大，另外，连体结构的地震扭转效应特别的明显，设计的过程中就需要借助不同软件的分析计算获得高适合度的设计方案。

1、 实例概况

某建筑东西长为160m，南北长 220m，主楼纵向展开长度约240m，总建筑面积约4万m2。由于本建筑地下1层仅在西侧与西南侧有填土侧限，其余方向均与周围建筑通过防震缝分开，因此结构嵌固层标高设置在地下1层地面处。主体的结构为高层框架-剪力墙。对于剪力墙而言，其筒体定位在楼层的四个不同的角上。楼层和电梯间布设的剪力墙一共有四个，厚度从下到上，均介于三百五十毫米到两百毫米中间。建筑的连体一共为六层，而且结构关系对应较大的刚度，所以在连接的具体方式上选择的为强连接，借助于这种连接形式，塔楼以及连接体能够实现很好的连接。

2、设计方法

2.1连体的设计和实施

对于连体部分的设计来讲，复杂度最高的地方在于分析连体地方的受力结构。从结构竖向分析，建筑物因为跨度比较大，而且连体层比较多，故而荷载所产生的内力也是非常大的。在水平的方向上，连体这一段结构需要对两侧建筑进行很好地协调，避免地震荷载和风荷载下发生变形，可以说承担的水平内里也特别的大。

建筑物在风向的作用下，或者在水平方向上的地震的情况下，建筑物的大楼不但会伴随着震动或者摇摆出现同向的运动，而且还会出现相向运动，结构自身会出现平动变形以及扭转变形。工程里面，塔楼对应不同的刚度，具有很大的差距，故而在平东以及扭转振动发生耦连的条件下，结构整体就会出现高度明显的扭转，形态本身也更加的复杂化。

在严密计算的基础上，经过多个方面的严格比较，再加上认真地筛选，获得最终的设计方案。连接体和塔楼间具有可以相互协调的刚度，经过调控，建筑整体对应较好的扭转效应，并且按照相关的标准，连体对应的荷载、发生的变形、出现的应力都在标准的范围内。

工程条件下，连体地方对应的结构属于钢结构，这也是主要的受力主体，此外楼板使用的是钢筋混凝土。对于主受力结构选用的材质为Q345-B，位于底部的钢桁架（两层都有）对应的钢材为焊接H型。进行摄制的过程中，首先要对钢柱进行九十度的旋转，对于上三层也要对钢柱进行九十度的旋转，在节点的位置进行支撑。通过固接的手段连接钢柱、钢梁以及钢桁架。另外还需要固接连体横梁和斜撑与剪力墙筒。埋设H型钢到柱端，这个柱端指的是钢桁架横梁和斜撑以及剪力墙彼此连接的地方，通过强焊接，连接十层到十六层的钢构件和剖口。在十一、十三和十五这三层钢梁的区格中进行圆钢管的布置，用来进行钢支撑，这样连体结构位置的楼板对应的平面刚度就可以得到很好的保证。

2.2结构选材

连置选择的结构通常为钢或者混凝土，如果是混凝土，那么连体结构就要用三道巨型的桁架。如果钢结构，那么就需要于连体的位置进行三道桁架的布设，无论是选择哪种方案，因为不一样的选材，所以受力一定要和具体的要求相符合，一定要能够按照建筑物的具体情况进行比较权衡后作出最终的决定。

假设选定的方案为混凝土，这样无论是结构梁，还是斜撑或者柱，断面都会比较大，对于建筑师来讲，相关结构构件的会对美观必然会产生一定的影响。本建筑具有跨度大、连接层数多的特点，这就使得选用混凝土方案后结构自重预计将比选用钢结构方案多出近3646t，自重增加的同时，连接体两侧柱以及剪力墙的基础造价也一起增加。此建筑的连体部位相对较高，需要巨型桁架结构，所以需要有能够承受住所有连体处荷载的模板，且只有当所有桁架构件都达到强度要求之后才能将模板拆除，而且在模板拆除的时候还需要充分计算各方向的桁架受力作用，这样就不会在拆除模板的时候，桁架会发生瞬时加载，受到很大的消极影响。

如果结构选择的为钢，这样结构在重量上就可以得到适当的缩减，桁架截面对应的尺寸也可以得到降低，建筑物在整体上就会显得比较轻盈，比较空透，使用面积就可以得到有效地增加，而且造价相对来说也会比较低廉，施工速度也比较快，故而本工程最终选择了钢结构。

2.3整体计算

对结构进行设计的过程中，一定要对地震力予以充分的考虑，尤其是要分解扭转耦连振动产生的具体影响。运用三种不同的力学模型的三维空间分析软件分别进行位移以及整体内力的分析。将6度设防烈度、0.05的阻尼比以及Ⅱ类的场地类别等因素均考虑进去。工程的模型及荷载的输入运用的是PKPM结构分析软件系列中的PMCAD进行的。而SATWE主要负责工程结构的重点分析计算。最终结构对比校核的工作由TAT和PMSAP担当，并进行一定的补充计算分析。经过三种程序的主要计算分析，经过汇总可得到表1。其中的层刚比选择的数值为下部和上相邻楼层在侧向刚度上经过计算获得的平均值对应的百分之八十的数字，以及和相邻上层对应的侧向刚度之百分之七十，这两个数据经过比较，比较小的就是选择的层刚比。

表1据三种计算机软件得出的计算结果

3、结语

（1）对复杂度比较高的高层建筑进行分析的时候，如果仅仅借助于一个单一的程序，那么难度就比较得高，需要从不同程序出发，作出分析判断，获得最终的计算结果，本文分析的方法主要是SATWE，在此的基础上和TAT以及PMSAP进行结合比较，而后获得满意度比较高的结果。（2）对于复杂度比较高的高层建筑而言，扭转效应非常的明显，故而需要对扭转周期予以调整，要尽可能的减小，在本工程里面，选择的为连廊水平支撑的增加，这个增加可以借助于桁架刚度得到很好地实现和解决。（3）设计连体结构，一个核心的，也是关键性的问题在于连接连接体和建筑物，强连接被运用到了本工程里面，效果非常的显著，能够对受力协调予以完美的掌控。（4）如果高层建筑无论是在竖向，还是在水平的方向上，都是非常的不规则。那么一定要尽可能的注意对剪力墙和竖向这两个构件的具体设置，保证结构质量中心尽可能的接近刚度中心，据此，扭转效应可以得到有效的削减。

参考文献:

[1]冯远,杨曦,何建波.成都高新科技商务广场C座钢结构设计[J].建筑结构,2004,34(11):3-8.

[2]胡纯炀,范重,陈富春.中关村金融中心高层钢结构设计[C]//第十八届全国高层建筑结构学术交流会论文集.2004:415-420.

[3]徐培福,傅学怡,肖从真,等.复杂高层建筑结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2005:314-321.